CN102427948A - 可更换打印组件 - Google Patents

Abstract

一种可更换打印组件，包括：外壳和由肋隔开的凹穴阵列，每个凹穴具有形成于外壳的侧面中的第一几何形状，其中所述凹穴中相邻凹穴之间的肋中的至少一个肋被去除，以形成具有第二几何形状的组合凹穴。

Description

可更换打印组件

背景技术

喷墨打印机通常使用一个或多个打印头，每个打印头包括孔（或喷嘴）阵列，墨液通过孔阵列被喷射到纸或其它打印介质上以形成图像。打印头可由可移动的托架支撑，在打印操作过程中当纸被馈送通过打印机时，托架跨越纸的宽度来回移动，或者打印头可在打印操作过程中保持静止，例如在打印头的页面宽度阵列中。打印头可以为打印托架的整体部分，或者可以为分离组件，墨液从单独且经常是可更换的墨液容器供应到该分离组件。对于使用可更换墨液容器的打印机，可以通过键控布置结构提供可更换墨液容器在打印机中的适当位置。

附图说明

图1是图解说明喷墨打印机一个实施例的框图。

图2和3是图解说明支撑墨液容器的托架的一个实施例的顶部和底部透视图。

图4是图解说明墨液容器一个实施例的透视图。

图5是图解说明托架和图4墨液容器之间的键控（keying）布置结构的一个实施例的放大局部视图。

图6和7是图解说明在托架和墨液容器之间形成键控布置结构的一个实施例的示意性透视图。

图8和9是图解说明在托架和墨液容器之间形成键控布置结构的另一个实施例的示意性透视图。

图10和11是图解说明托架和多个墨液容器之间的布置结构的一个实施例的透视图。

具体实施方式

在下文的详细描述中，参照形成其一部分的附图进行，并且通过图解可以实践本发明的特定实施例显示了附图。在此方面，象“顶”、“底”、“前”、“后”、“前沿”、“尾沿”等等之类的方向性术语是关于被描述的（一幅或多幅）图的取向使用的。因为本发明的实施例的组件可以被定位在许多个不同取向，所以方向性术语用于图解目的，决不是用于限制。应理解，在不偏离本发明的范围情况下，可以使用其它实施例，可以做出结构或逻辑变化。因此，下面的详细描述不应在限制意义上进行，本发明的范围由所附权利要求书限定。

本公开的实施例被开发，以试图改进托架和可移动/可更换墨液容器之间的键控布置结构——以防止错误地或不恰当地插入墨液容器-使用墨液容器上的相对小区域，又允许键有大的组合。错误地或不恰当地将墨液容器插入到托架中可能导致墨液混合，错误的颜色输出，或墨液喷溅，以及可能损坏打印机的永久性阻塞。因此，本公开的实施例被开发，以避免或解决这些问题。

因此，将参照保持可移动/可更换墨液容器的喷墨打印头组件描述这些实施例。不过，本公开的实施例并不局限于这些实施方式。本公开的实施例例如还可以在其它类型的墨液或流体分配组件中实现。图中所示和下文描述的示例性实施例因此图解说明而不是限制本公开的范围。

本公开的实施例使用一系列凹穴和壁或肋来形成二维键控的唯一组合。凹穴和肋的使用提供一种坚固结构，使得特征可被制成相对较小，并在墨液容器上的小区域中提供许多组合，同时为象流体连接和尖头连接之类的其它特征留出空间。二维键控布置结构使用以下技术，即去除墨液容器的相邻凹穴之间的壁和肋的特定组合，并在打印机的配合部分上形成相应的塔或突起以允许只有适当键控的墨液容器被插入到打印机中。

图1是图解说明喷墨打印机10一个实施例的框图，其中可以实现本公开的实施例。打印机10包括承载或支撑打印头组件14的托架12和可移动或可更换墨液容器16，18，20，22和24。打印头组件14形成流体喷射系统的一部分，以用于精确地分配象墨液之类的流体，这将在下面更加详细地描述。打印头组件14包括一个打印头（图3），来自一个或多个容器16-24的墨液通过打印头被喷射。在一个实施例中，打印头组件14包括两个打印头，一个用于喷射来自一系列彩色墨液容器16-22的墨液，一个用于喷射来自黑色墨液容器24的墨液。打印头组件14可包括小型热、压电或被使能或致动以从相关联的孔（或喷嘴）阵列喷射出墨液小滴的其它装置的阵列。例如，典型的热喷墨打印头包括排列墨液喷射孔的孔板和集成电路芯片上形成的点火电阻器。

在一个实施例中，打印介质运输机构26相对于托架12和打印头组件14向前推进打印介质28。对于静止托架12，介质传送器26可连续地推进介质28通过托架12。对于可移动、扫描托架12，介质传送器26可递进地向前推进介质28通过托架12，每打印完一行时停止，然后向前推进介质28，以打印下一行。

在一个实施例中，电子控制器30可操作地连接到托架12，打印头组件14和介质传送器26。控制器30通过输入/输出装置32与外部装置通信，以交换数据，包括接收用于喷墨成像的打印数据。然而，输入/输出装置32的存在并不排除打印机10作为单独单元操作。在一个实施例中，控制器30控制托架12和介质传送器26的运动。此外，控制器30电连接到打印头组件14的每个打印头，以选择性地使能例如点火电阻器，从而将墨液滴喷射到介质28上。通过协调托架12与介质28的相对位置，和墨液滴从打印头组件14的喷射，控制器30在介质28上产生期望的图像。

图2和图3是打印机10的托架12和打印头组件14的一个实施例的顶部透视图和底部透视图。墨液容器16被定位在托架12中，从托架12中去掉墨液容器18-24（图1），以显示打印头组件14的入口34和用于墨液容器16-24的对准特征。在图2的实施例中，打印头组件14包括对于相应的墨液容器16，18，20，22和24被定位在每个凹湾38，40，42，44和46中的墨液入口34。打印头组件14和托架12可被集成在一起，形成单个组件，或者打印头组件14可以与托架12分离。

在图3的实施例中，打印头组件14包括两个打印头48和50。在一个实施例中，每个墨液容器16-24（图1）包括一个墨液出口36（图4），墨液可以从墨液容器16-24中通过墨液出口流过相应的墨液入口34（图2）流到打印头组件14的相应的打印头48或50。这样，例如，来自彩色墨液容器16-22的墨液从打印头48喷射，来自黑色墨液容器24的墨液从打印头50喷射。

图4是图解说明打印流体或墨液容器60的一个实施例的透视图，墨液容器诸如墨液容器16，18，20，22和24（图1）中的一个。墨液容器60作为可更换打印组件的一个实施例，包括主体或外壳62和大量打印流体或外壳中包含的墨液。这样，外壳62内的墨液与打印头组件14连通，或供应到打印头组件14，以便于通过打印机10（图1）进行打印。

在一个实施例中，墨液容器60包括流体互联64（作为墨液出口36的一个实施例），以用于将打印流体或墨液容器60中的墨液供应到打印头组件14，并且包括一个或多个对准特征66，以用于在托架12（图2）中定位墨液容器60。在一个实施例中，外壳62具有矩形形状68，并包括相对的主表面681和682以及基本垂直于主表面681和682的侧面683，684，685和686。在一个实施例中，流体互联64和对准特征66形成于外壳62的侧面684上，或者与外壳62的侧面684连通。这样，在一个实施例中，墨液容器60在基本垂直于外壳62的侧面684的方向上被插入到托架12中，例如被插入到托架12的凹湾38，40，42，44和46的一个中（图2）。

在一个实施例中，如图4和图5中图解的，墨液容器60与托架12关联，包括键控布置结构70。更具体地，墨液容器60和托架12包括将墨液容器60键控到托架12的配合协调方法，以阻止错误地或不恰当地将墨液容器60插入到托架12中。如下文描述的，键控布置结构70通过使用墨液容器60中形成的凹穴72的特定组合和托架12上形成的配合协调柱或突起74提供二维键控方法，以便只允许适当键控的墨液容器被插入到托架12中。

在一个实施例中，凹穴72形成于外壳62的侧面684中，并在基本垂直于外壳62的侧面684的方向上延伸到外壳62中，使得在墨液容器60被定位在打印机10中时，托架12上形成的突起74被接收，并在基本垂直于外壳62的侧面684的方向上插入。

在一个实施例中，如图5中图解的，墨液容器60和托架12包括相应的配合协调基准特征76和78。基准76和78在墨液容器60被安装在托架12中的时候，建立用于定位墨液容器60在托架12中的最终位置的参考点。更具体地，基准76和78在墨液容器60被安装于托架12中的时候，建立墨液容器60在x，y和z方向上的相对位置。在一个实施例中，基准76和78与键控布置结构70的配合部分关联地形成，原因是基准76形成于墨液容器60的凹穴72中的一个凹穴中，基准78形成于托架12的突起74中的一个突起上。因此，基准76和78在键控布置结构70的配合部分相互作用时，将墨液容器60相对于托架12定位。

图6和图7图解说明形成键控布置结构70，更具体地形成包括键控布置结构70的凹穴72和突起74的一个实施例。在一个实施例中，如图6中示意性图解说明的，凹穴72的阵列82形成于墨液容器60的外壳62中（在图6中只示出了其一部分），突起74的阵列84形成于托架12上（在图6中只示出了其一部分）。

在一个实施例中，凹穴72的阵列82包括由壁或肋86隔开的几行和几列凹穴72，每个凹穴72具有相同的几何形状。在一个实施例中，阵列82包括2×3阵列（即2列乘3行）的凹穴72。这样，在一个实施例中，凹穴72被肋861，862，863，864，865，866和867隔开。应理解，可以使用其它尺寸和/或配置的阵列。

在一个实施例中，突起74的阵列84包括几列和几行突起74，每个突起对应于阵列82的凹穴72，并具有与其相同的几何形状。因此，在一个实施例中，阵列84包括与2×3阵列的凹穴72对应的2×3阵列（即2列乘3行）的突起74。这样，在一个实施例中，突起74包括突起741，742，743，744，745和746。再次，应理解可以使用其它尺寸和/或配置的阵列。

在一个实施例中，如图7中图解的，键控布置结构70是通过选择性地去除相邻凹穴72之间形成的壁或肋86，并通过在突起74的相邻柱之间形成连接器、过渡或桥88来形成的，以便桥接突起74。通过选择性地去除相邻凹穴72之间形成的肋86，形成具有新的几何形状的一个或多个组合凹穴92，并通过桥接一个或多个相邻的突起74，形成具有与组合凹穴92相同的新几何形状的一个或多个组合突起94。相应地，与组合突起941，942和943关联的组合凹穴921，922和923形成用于键控布置结构70的配合键或键组合。

例如，参照图6和图7，在一个实施例中，组合凹穴921和922是通过分别去除相邻凹穴72之间的肋863和865形成的。这样，配合协调的组合突起941和942是通过桥接相邻的突起741和743，并通过分别桥接相邻的突起744和746形成的。这样，组合凹穴941和942的形状是相同的，且对应于组合凹穴921和922的形状。

在另一实施例中，具有复合几何形状的组合凹穴923是通过去除一个凹穴72附近的多个肋形成的，例如通过将一个凹穴和相邻的凹穴之间提供的两个肋862和863移动到一个凹穴中。这样，具有相同复合几何形状的配合协调的组合突起943是通过桥接一个突起74附近的突起形成的，例如通过桥接突起741和突起741附近的突起742和743。

在一个实施例中，如图6中图解的，凹穴72和突起74具有大致为正方形的形状。更具体地，凹穴72和突起74沿延伸通过凹穴72的开口的轴，以及沿延伸通过被插入到凹穴72中的突起74的端部的轴具有大致为正方形的横截面形状。在一个实施例中，凹穴72和突起74被相应地变细以便于将突起74插入到凹穴72中，或将突起74从凹穴72中移出。

与图6的凹穴72和突起74的基本上正方形的形状相对应，在一个实施例中，如图7中所示，当相邻凹穴72之间的肋86被去除，且相邻突起74桥接后，组合凹穴921，922和923和组合突起941，942和943具有基本为矩形的形状（或在组合凹穴923和组合突起943的情况下，基本为矩形的复合形状）。更具体地，组合凹穴921，922和923沿着延伸通过组合凹穴921，922和923的开口的轴，以及沿着延伸通过插入到配合协调的组合凹穴921，922和923中的组合突起941，942和943的一端的轴，具有基本为矩形的横截面形状（或基本为矩形的复合横截面形状）。

在另一实施例中，如图8中所示，凹穴172和突起174具有基本为圆形的形状。更具体地，凹穴172和突起174沿着延伸通过凹穴172的开口的轴以及沿着延伸通过插入到凹穴172中的突起174的一端的轴具有基本为圆形的横截面形状。在一个实施例中，凹穴172和突起174相应被逐渐变细，以便于将突起174插入和移出凹穴172中。

与图8实施例的基本为圆形形状的凹穴172和突起174对应，在一个实施例中，如图9所示，当相邻凹穴172之间的肋186被去除，且相邻突起174被桥接后，组合凹穴192和组合突起194具有基本上椭圆的形状（或在组合凹穴192和组合突起194的情况下，基本为椭圆的复合形状）。更具体地，组合凹穴192沿着延伸通过组合凹穴192的开口的轴以及沿着延伸通过插入到组合凹穴192中的组合突起194的一端的轴具有基本上椭圆的横截面形状。

图10和图11图解说明将多个墨液容器，诸如墨液容器16，18，20，22和24键控到托架12（图11中只示出其一部分）的一个实施例，以确保墨液容器适当插入托架12，更具体地包括墨液容器插入托架12的适当凹湾中，诸如分别是托架12的凹湾38，40，42，44和46。相应地，在一个实施例中，为每个墨液容器16，18，20，22和24建立许多个不同或唯一的键组合。例如，在一个实施例中，为墨液容器16建立键组合170，为墨液容器18建立键组合270，为墨液容器20建立键组合370，为墨液容器22建立键组合470，为墨液容器24建立键组合570。这样，键组合170，270，370，470和570确保分别只有预期的墨液容器16，18，20，22和24被插入在托架12的适当凹湾中。

可用的键组合的数目基于将凹穴72，172隔开的壁或肋86，186（图6和图8）的数目。例如，对于x列的凹穴，y行的凹穴，下列公式代表可用的键组合的数目：

                  公式1

其中N = 制成键可用的壁或肋的数目。

这样，对于相邻凹穴之间去除两个壁或肋的键组合，可用的键组合的数目表示为：

             公式2

其中Z=可用的键组合的数目。

例如，对于2×3的凹穴阵列，制成键可用的壁或肋的数目按照以下计算：

因此，相邻凹穴之间去除两个壁或肋，可用的键组合的数目按照下式计算：

Z=1+2+3+4+5+6=21

将上述公式代入2×2的凹穴阵列，可用的键组合数是6，对于3×3的凹穴阵列，可用的键组合数是61。再者，上述公式用于相邻的凹穴之间去除两个壁或肋，以创建键组合。对于相邻凹穴之间去除一个壁或三个壁，公式也是可行的。

尽管在本文中，说明书被至少基本上描述为将墨液喷射到介质上的喷墨打印装置，但本领域技术人员可以认识到本公开的实施例一般不受此限制。通常，本公开的实施例属于任何类型的流体-喷射精确分配装置或用于分配基本上是液态流体的喷射器组件。流体喷射精确分配装置精确地打印或分配基本上是液态的流体，由于后者基本上不是或不主要由气体组成，如空气。这些基本上是液态的流体的例子包括在喷墨打印装置情况下的墨液。基本上是液态的其它例子包括药物、细胞产品、有机物、化学制品、燃料等等，它们基本上不由或不主要由气体组成，象空气和其它类型的气体。因此，尽管说明书是关于喷墨打印机和用于将墨液喷射到介质上的喷墨打印头组件描述的，但本公开的实施例更一般地属于任何类型的流体喷射精确分配装置或用于分配基本上是液态流体的流体喷射器结构。

尽管本文已经图示和描述了具体的实施例，但本领域技术人员应认识到在不脱离本发明范围下可以用各种替代和/或等同实施方式来代替图示和描述的具体实施例。本申请应覆盖本文中讨论的具体实施例的修改或变型。因此，本发明应该仅由权利要求书和其等同物限定。

Claims (15)

1. 一种可更换打印组件，包括：

外壳；和

由肋隔开的凹穴阵列，每个凹穴具有形成于所述外壳的一侧面中的第一几何形状，

其中，所述凹穴中相邻凹穴之间的肋中的至少一个肋被去除，以形成具有第二几何形状的组合凹穴。

2. 根据权利要求1所述的可更换打印组件，其中所述第一几何形状包括正方形，所述第二几何形状包括矩形。

3. 根据权利要求1所述的可更换打印组件，其中所述第一几何形状包括圆形，所述第二几何形状包括椭圆。

4. 根据权利要求1所述的可更换打印组件，其中在一个凹穴与这个凹穴的相邻凹穴之间的两个肋被去除，以形成具有所述第二几何形状的组合凹穴。

5. 根据权利要求1所述的可更换打印组件，其中所述凹穴基本垂直于所述外壳的侧面延伸，并被配置成接收在基本垂直于所述外壳的侧面的方向上插入的相应突起。

6. 根据权利要求1所述的可更换打印组件，进一步包括：

基准特征，其被提供在所述凹穴中的至少一个内或所述组合凹穴内，以定位打印系统中的可更换打印组件。

7. 根据权利要求1所述的可更换打印组件，进一步包括：

对准特征，其被提供在所述外壳的侧面上，以定位打印系统中的可更换打印组件。

8. 根据权利要求1所述的可更换打印组件，其中所述可更换打印组件包括打印流体容器，并且进一步包括：

在所述外壳的侧面上提供的流体互连，以将所述可更换打印组件流体地连接到打印系统。

9. 一种打印系统，包括：

可更换打印组件，包括由肋隔开的凹穴阵列，每个凹穴具有第一几何形状；和

托架，其被配置成支撑所述可更换打印组件，并包括突起阵列，每个突起具有所述第一几何形状，

其中所述凹穴中的相邻凹穴之间的肋中的至少一个被去除，以形成具有第二几何形状的组合凹穴，且其中，至少一个桥形成于所述突起中的相邻突起之间，以形成具有所述第二几何形状的组合突起。

10. 根据权利要求9所述的打印系统，其中所述第一几何形状包括正方形，所述第二几何形状包括矩形。

11. 根据权利要求9所述的打印系统，其中所述第一几何形状包括圆形，所述第二几何形状包括椭圆。

12. 根据权利要求9所述的打印系统，其中在一个凹穴和与这个凹穴的相邻凹穴之间的两个肋被去除，以形成具有所述第二几何形状的组合凹穴，且其中两个桥形成于一个突起和与这个突起相邻的突起之间，以形成具有第二几何形状的组合突起。

13. 根据权利要求9所述的打印系统，其中所述可更换打印组件的所述凹穴形成于所述外壳的一侧面中，并基本垂直于所述外壳的这一侧面延伸，并被配置成接收在基本垂直于所述外壳的这一侧面的方向上插入的所述托架的所述突起。

14. 一种对可更换打印组件与托架进行键控的方法，所述方法包括：

在所述可更换打印组件中形成具有第二几何形状的至少一个组合凹穴，该形成步骤包括去除将所述可更换打印组件中凹穴阵列的相邻凹穴隔开的至少一个肋，其中每个所述凹穴具有第一几何形状；

在所述托架上形成具有第二几何形状的至少一个组合突起，该形成步骤包括桥接所述托架的突起阵列中的相邻突起，其中每个所述突起具有所述第一几何形状；和

定位所述托架中的所述可更换打印组件，该定位步骤包括将所述托架的所述至少一个组合突起与所述可更换打印组件的所述至少一个组合凹穴配合。

15. 根据权利要求14所述的方法，其中所述配合包括：在基本垂直于所述可更换打印组件的形成所述凹穴阵列和所述组合凹穴的侧面的方向上，接收所述至少一个组合突起并将其插入在所述至少一个组合凹穴中。

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